一个线程更新数据, 多个线程读数据, 这种怎么保证线程安全?

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线程 0 调用硬件异步 API, 拿到数据后, 从 devices 根据 id 取到 Device 实例, 更新硬件最新数据到这个实例上.
同时有多个监控线程每隔 100 毫秒读取一次所有设备状态, 并根据设备状态执行一次或多次耗时较长的异步操作, 并在异步操作执行完成后, 对硬件数据进行部分更新.
这个要怎么做才能确保线程安全?

    // 设备集中存储处
    ConcurrentDictionary<int, Device> devices = new();

    // 设备类
    public class Device
    {
        public int Id { get; init; }
        public bool Enable { get; set; }
        public string Group { get; init; } = "";
        public int[] Locations { get; init; } = Array.Empty<int>();
        public int Margin { get; set; }
        public int RsCount { get; init; }
        public bool EnableSplit { get; init; }
        public int DynamicMerge { get; set; }
        public int Width { get; set; }
        public int Length { get; set; }
        public int LeftLength { get; set; }
        public int LoadEdge { get; set; }
        public int Dest { get; set; }
    }

    // 数据更新线程相关
    public Thread0Executor()
    {
    	public async Task Execute()
        {
            var data = await GetDataFromHardwareApi();
            Update(data, devices);
        }
    }

    // 数据监控处理线程相关
    public MonitorThreadExecutor()
    {
    	public async Task Execute()
        {
            Resolve(devices);
            await Operate0();
            DoSomething();
            await Operate1();
            DoSomething();
        }
        
        public async Task Operate0()
        {
            try
            {
            	await CallApi();
            	Update(devices);
            }
            catch()
            {
            	UpdateIfError(devices);
            }
        }
    }

异步方法中根本没办法使用锁, 顶多用用信号量 Semaphore 来代替锁.

这里也不能对整个 Execute 方法用锁. 因为监控线程中的异步操作耗时是不一定的, 可能因为网络问题花个几分钟都有可能.

貌似也没法仅对非异步代码进行加锁, 因为同步异步代码是混杂在一块的, 没法单独对非异步代码进行加锁.

也考虑过弄个类似 ANDROID 里的 UI 线程和子线程的东西, 数据读取和更新都放在 UI 线程里, 异步操作放在子线程里. 但是搞了半天没搞出来.

最后的最后, 实在没办法了, 我在想要不把 Device 的所有属性都加一个 volatile 关键字. 我这里更新数据的时候基本不会看原来数据是多少, 不会出现count++这种情况, 貌似 volatile 是可行的. 但是实际这个 Device 有几十个属性, 并且有一两千个 Device, 如果每个属性都加一个 volatile 关键字, 那就是 2000*50=100 万个属性带 volatile 了. 这会不会极大地影响程序运行性能?